一項新的研究追蹤了生活在銀河系中心黑洞附近的恒星的命運

2025-11-23 08:22:07 分類：熱點 閱讀(4155)

這幅圖顯示了非常靠近人馬座A*的恒星的軌道，人馬座是研的恒銀河系中心的一個超大質量黑洞。來源：uux.cn/ESO/L.Calçada/Spaceengine.org
（神秘的究追上海外圍聯(lián)系方式vx《749*3814》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達地球uux.cn）據(jù)西北大學：盡管它們的年齡很古老，但一些圍繞銀河系中心超大質量黑洞運行的蹤生中心恒星看起來似乎很年輕。但與人類不同的活銀河系黑洞是，這些明星看起來年輕的附近原因要黑暗得多，因為人類可能會從新一輪的命運膠原蛋白注射中恢復活力。
他們吃掉了鄰居。項新星
這只是研的恒西北大學最新研究的一個更奇特的發(fā)現(xiàn)。天體物理學家使用一個新模型追蹤了1000顆模擬恒星圍繞銀河系中心超大質量黑洞人馬座a*（Sgr a*）的究追劇烈運動。
該地區(qū)恒星密度如此之大，蹤生中心通常會經歷殘酷的活銀河系黑洞恒星碰撞。通過模擬這些強烈碰撞的附近上海外圍聯(lián)系方式vx《749*3814》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達影響，這項新工作發(fā)現(xiàn)，命運碰撞幸存者可以失去質量，項新星成為被剝離的低質量恒星，或者可以與其他恒星合并，成為大質量恒星，并在外觀上恢復活力。
西北大學的Sanaea C.Rose領導了這項研究，他說：“中心黑洞周圍的區(qū)域恒星密度極高。”。
“這有點像在高峰時段穿過紐約市一個擁擠得令人難以置信的地鐵站。如果你沒有撞到其他人，那么你就從他們身邊經過了。對于恒星來說，這些近距離碰撞仍然會導致它們在引力作用下相互作用。我們想探索這些碰撞和相互作用對恒星群體意味著什么，并描述它們的結果。”
Rose在加利福尼亞州薩克拉門托舉行的美國物理學會（APS）4月會議上介紹了這項研究。“銀河中心的恒星碰撞”將于周四（4月4日）舉行，作為“粒子天體物理學與銀河中心”課程的一部分
Rose是西北大學天體物理跨學科探索與研究中心（CIERA）的Lindheimer博士后研究員。她作為加州大學洛杉磯分校的博士候選人開始了這項工作。
注定要碰撞
我們銀河系的中心是一個陌生而狂野的地方。Sgr A*的引力加速恒星以驚人的速度繞軌道旋轉。銀河系中心恒星的絕對數(shù)量超過一百萬。密集的集群加上閃電般的速度，相當于一場高速的拆遷德比。在最里面的區(qū)域——距離黑洞0.1秒差距以內——很少有恒星能毫發(fā)無損地逃脫。
“離太陽最近的恒星距離我們大約四光年，”Rose解釋道。“在超大質量黑洞附近的同一距離內，有超過一百萬顆恒星。這是一個非常擁擠的社區(qū)。除此之外，超大質量黑洞具有非常強的引力。當它們圍繞黑洞運行時，恒星可以以每秒數(shù)千公里的速度移動。”
在這個緊張而繁忙的區(qū)域內，恒星可以與其他恒星碰撞。恒星離超大質量黑洞越近，碰撞的可能性就越大。由于對這些碰撞的結果感到好奇，Rose和她的合作者開發(fā)了一個模擬來追蹤銀河系中心恒星種群的命運。模擬考慮了幾個因素：星團密度、恒星質量、軌道速度、重力和距離Sgr A*的距離。
從“激烈擊掌”到全面合并
在她的研究中，Rose指出了最有可能決定恒星命運的一個因素：它與超大質量黑洞的距離。
在距離黑洞0.01秒差距的范圍內，恒星以每秒數(shù)千公里的速度不斷碰撞。正如Rose所描述的那樣，這很少是正面碰撞，更像是“猛烈的擊掌”。撞擊力不足以完全粉碎恒星。相反，它們脫離了外層，繼續(xù)沿著碰撞路線加速。
羅斯說：“他們互相攻擊，然后繼續(xù)前進。”。“它們只是相互摩擦，就好像在交換一個非常劇烈的高壓。這會導致恒星噴出一些物質并失去外層。根據(jù)它們移動的速度和碰撞時重疊的程度，它們可能會失去相當多的外層。這些破壞性的碰撞會導致一群奇怪的、被剝離的、低質量的恒星。”
在0.01秒差距之外，恒星以更輕松的速度移動——每秒數(shù)百公里，而不是數(shù)千公里。由于速度較慢，這些恒星相互碰撞，但沒有足夠的能量逃逸。相反，它們合并后變得更加龐大。在某些情況下，它們甚至可能多次合并，成為太陽質量的10倍。
“一些明星中了碰撞彩票，”Rose說。“通過碰撞和合并，這些恒星收集了更多的氫。盡管它們是由年齡較大的恒星形成的，但它們偽裝成恢復活力、看起來年輕的恒星。它們就像僵尸恒星；它們吃掉了鄰居。”
但年輕的外表是以縮短預期壽命為代價的。
“他們死得很快，”Rose說。“大質量恒星有點像巨大的耗油汽車。它們從大量氫氣開始，但燃燒得非常非常快。”
極端環(huán)境“與眾不同”
盡管Rose在研究銀河系中心附近奇異的極端區(qū)域時找到了簡單的樂趣，但她的工作也可以揭示銀河系的歷史信息。由于中心星團極難觀測，她的團隊的模擬可以闡明其他隱藏的過程。
“這是一個與其他任何環(huán)境都不同的環(huán)境，”Rose說。“恒星在一個非常擁擠的區(qū)域受到超大質量黑洞的影響，與我們在太陽系附近看到的任何恒星都不一樣。但如果我們能了解這些恒星種群，那么我們可能就能了解到銀河系中心是如何組裝的。至少，這肯定會為我們居住的社區(qū)提供一個對比點。”
Rose的APS演講將包括《天體物理雜志快報》2024年3月和《天體物理期刊》2023年9月發(fā)表的研究。